Génomique ovine | Ovine Genomic

La génétique au service de l’ensemble de la filière ovine québécoise. En production ovine, le Québec est le deuxième plus important joueur parmi les provinces canadiennes. Toutefois, c’est dans notre belle province que les performances et la productivité par femelle sont les plus élevées. La régie d’élevage et l’expertise des producteurs compte parmi les raisons de ces performances. Mais c’est surtout l’amélioration génétique de la population ovine québécoise qui explique la majeure partie de ces rendements! En effet, le progrès génétique mesuré chez nos éleveurs québécois en sélection dépasse largement les tendances génétiques évalués dans la population ovine des autres provinces. Ces sujets améliorateurs sont distribués aux hybrideurs et producteurs commerciaux, c’est donc toute la filière qui bénéficie du travail des éleveurs! C’est un travail d’équipe/industrie!

Ce progrès génétique a été rendu possible grâce à l’utilisation du programme GenOvis. Ce programme permet d’estimer le potentiel génétique des sujets en fonction des performances mesurées chez les animaux (nb nés, nb sevrés, poids au sevrage, poids à 100 jours, épaisseur de muscle et de gras, survie…).  Les estimations produites par le programme génétique ont permis de faire des avancées importantes auprès de nos éleveurs. Mais qu’en serait-il si nous étions capables de savoir quelle partie du génome (de l’ADN), explique les différences de performances entre les individus et ensuite sélectionner ces animaux porteurs d’une productivité exceptionnelle! Cela se fait chez d’autres espèces, il était temps d’emboiter le pas!

Qu’est-ce que la génomique? Est-ce utilisés par nos éleveurs?  Certaines caractéristiques présentes chez les animaux, par exemple, la résistance à la tremblante, la présence de cornes ou l’expression de tares héréditaires, sont dirigés par un seul gène, soit un seul endroit dans le génome des animaux. Des animaux porteurs peuvent donc les transmettre à leur descendance s’ils sont utilisés à titre de reproducteurs. Des tests génétiques sont disponibles pour évaluer si les animaux en sont porteurs ou non. Le test le plus connu et le plus commun qui est utilisés par nos éleveurs québécois est sans aucun doute le test de génotypage pour la résistance à la tremblante (3 codons). D’autres tests génétiques sont aussi disponibles et utilisés par certains éleveurs pour éliminer ou encore sélectionner certains gènes spécifiques (gène spider, gène TMEM 154 pour la résistance génétique au maedi-visna, gène Booroola, gène callipyge, etc). Ces tests génétiques sont utilisés depuis plus de 20 ans par nos éleveurs québécois.  Et le cout ? Actuellement, un éleveur qui veut déterminer si son animal est porteur de l’un de ces gènes doit débourser, en moyenne, de 15 à 18$ pour chaque codon ou chaque gène qu’il souhaite faire analyser.

Comparativement aux tares génétiques expliquées par un seul gène, d’autres caractères quantitatifs, c’est-à-dire que l’on peut mesurer, tel que le gain de poids, la prolificité, la survie, le développement musculaire, la qualité de carcasse, le comptage de cellules somatiques, (…) sont pour leur part expliqués par des variations dans plusieurs régions de l’ADN des animaux. On peut imaginer que l’ADN d’un animal est comme un grand livre de recette qui dicte le phénotype, ou l’apparence d’un animal. Certains phénotypes sont détaillés à une seule ligne, par exemple la ligne 3 de la page 54 dicte qu’il aura les yeux brun clair, la ligne 25 de la page 579 dicte qu’il aura la laine grise. D’autres prennent plusieurs lignes, voire plusieurs pages à plusieurs endroits dans le livre, par exemple la page 253 explique ses performances de croissance, les pages 344 à 352 et 550 à560 et 834 expliquent sa prolificité et la survie de ses agneaux, …

En comparant l’ADN des animaux dont les performances sont mesurées dans les fermes et donc, dans le programme GenOvis, il est possible d’associer un endroit du génome à un caractère quantitatif/un niveau de performance. Donc, déterminer que la page 253 explique bel et bien les performances de croissance des individus d’une race donnée! En génomique c’est ce qu’on appelle des QTL pour quantitative trait locus, soit une région plus ou moins grande de l’ADN qui est associée à ce caractère quantitatif. Il y a deux principales approches pour faire la comparaison des génomes soit le séquençage complet ou l’utilisation des puces de génotypage. En réutilisant l’analogie du livre, le séquençage correspond à décrypter toutes les lettres du livre alors que la puce à ADN n’interroge que certaines lettres qui sont connues pour être parfois différentes entre les animaux. Le séquençage complet donne beaucoup plus d’information mais c’est plus cher et ça demande beaucoup de puissance de calculs. Les puces à ADN peuvent interroger un nombre de lettres variant entre 50 000 et 700 000. Pour donner un ordre de grandeur, le génome du mouton compte 2,6 milliards de lettres. En plus d’identifier des régions impliquées dans l’expression de certains caractères, une autre utilisation de la génomique est de donner une valeur de potentiel génétique pour un génome. Ceci se fait en comparant un génome avec une population de référence composée des meilleurs animaux. En gros, la question posée est : est-ce que ce génome est composé de la même façon que les meilleurs ou est-il très différent?  C’est cette façon d’utiliser la génomique qui permet de préciser grandement la sélection génétique traditionnelle et surtout, d’accélérer le progrès génétique. Chez les bovins laitiers, une étude publiée en 2017 par le Réseau laitier canadien indiquait que l’utilisation de la génomique avait permis, en moins de 10 ans, de doubler le taux du progrès génétique par rapport à la période prégénomique. Cette technologie sera désormais accessible pour notre secteur !

Le projet pilote, en bref … Le projet pilote a pour principal objectif de structurer une base de données génotypiques (le répertoire de 50 000 lettres pour chaque animal). Il s’agira de la première et actuellement de la seule base de données génomiques ovine au Canada! Basée à l’Université Laval, la base de données Genovalia communiquera ses résultats avec les données actuellement compilées dans le programme GenOvis. Dans le cadre de ce premier projet pilote, 1 536 sujets de race Arcott Rideau et Romanov seront génotypés par puce à ADN durant l’automne 2022 chez nos éleveurs. Cette base de données sera utile pour les futurs projets de recherche visant à combiner les informations génomiques aux performances des animaux. À terme, l’objectif visé sera de mettre en place un programme d’évaluation génétique assistés par la génomique. Ce projet est déjà en cours d’analyse! Ainsi, bien que deux races aient été ciblées pour structurer la base de données génotypiques, ce n’est que le début de l’histoire pour toutes nos races ovines québécoises.

Un projet qui placera le Québec comme leader en génomique ovine en Amérique du Nord! Concrètement, une puce à ADN c’est un ensemble de 50 000 petits morceaux d’ADN déposés sur un support rigide (verre ou nylon). Chaque petit bout d’ADN est synthétisé en laboratoire et correspond aux lettres immédiatement à côté de la lettre qui est connue pour être variable entre les animaux. L’ADN de l’animal est extrait, brisé en petits morceaux puis déposé sur les ADN sur la surface. Les séquences avec les mêmes lettres vont se coller. L’interrogation se fait par la suite en ajoutant les quatre lettres composant l’ADN (A, T, G ou C) portant des couleurs différentes. En gros, la méthode permet de poser la question : quelle est la prochaine lettre de cette série de lettres? La couleur de la fluorescence donne la réponse. S’il n’y a qu’une couleur c’est que c’est un homozygote (il a reçu la même lettre de son père et de sa mère). Si deux couleurs sont détectées, c’est un hétérozygote (il a reçu des lettres différentes de ses parents). La puce à ADN qui sera utilisée est de la même dimension qu’une lame de microscope (1 pouce x 3 pouces) et il est possible d’y déposer 24 échantillons d’ADN.    Ce sont ces puces qui permettent d’évaluer l’ADN et les variations génotypiques entre les animaux analysés. Ces puces sont développées et commercialisées avec divers degrés de couverture génomique, et ce, pour avoir l’opportunité de mieux cerner les variations présentes dans le génome. Une couverture génomique de 50 000 points par génome est généralement suffisante pour la plupart des besoins. L’utilisation d’une puce interrogeant 600 000 points donne une information plus complète mais c’est aussi plus cher. Lors de la rédaction du projet, la SEMRPQ avait demandé s’il était possible d’ajouter les gènes d’intérêt pour les maladies/tares héréditaires déjà connues et expliquées par un seul gène. Et voici la bonne nouvelle! La puce qui sera développée pour l’industrie ovine permettra non seulement la recherche de QTL et l’estimation des valeurs génétiques mais elle permettra aussi d’évaluer la présence de près d’une centaine de gènes déjà connus! Ainsi, en un seul test, l’éleveur bénéficiera tout de suite des résultats d’une centaine de gènes connus et répertoriés chez le mouton (3 codons tremblante, spider, myostatine, entropion, maedi-visna, crampage, …). Lorsque la population de référence sera composée des 1 536 échantillons, il sera possible d’envisager le lancement des calculs de mérite génétique. Ce sera limite mais possible. Pour donner un ordre de grandeur, la population de référence chez la Holstein est de 20 000 taureaux et celle utilisée chez le porc est de 8 000 animaux. Donc plus le nombre d’animaux génotypés et dont les performances sont connues sera grand, plus précises seront les estimations du potentiel génétique. Évidemment, dès que cette puce sera disponible, la SEMRPQ en fera la promotion dans toute l’Amérique du Nord! Nous ne sommes qu’au début de cette grande histoire qui propulsera le secteur ovin à grande vitesse, en avant!

Article Ovin Québec sur la génomique | Automne 2022

Novembre 2021, la filière ovine supporte unanimement la SEMRPQ dans sa volonté de faire avancer le secteur ovin en génomique.

Décembre 2021, un premier projet est déposé en partenariat avec l’équipe du chercheur Claude Robert de l’Université Laval.

Juillet 2022, le projet est accepté et co-financé par Génome Québec et le Fond québécois de la recherche sur la nature et les technologies (FQRNT).

Octobre 2022, le projet pilote démarre déjà pour soutenir le développement de l’industrie. 

Novembre 2022, les éleveurs d’ovins du Québec réunis en assemblée générale annuelle, demandent à LÉOQ d’appuyer la SEMRPQ dans son rôle de leader dans le dossier génomique et que les bénéfices qu’elle pourrait en tirer puissent accompagner l’association financièrement et revenir à l’élevage. La résolution est adoptée à la majorité

Février 2023, Échantillonnage des premiers animaux sur les fermes ovines.

Avril 2023, Les membres de la Société des éleveurs de moutons de race pure du Québec réunis en assemblée générale annuelle mandatent unanimement leur association provinciale ci-après nommé la Société des éleveurs de moutons de race pure du Québec de prendre les décisions nécessaires pour assurer la bonne gestion des données des membres. La résolution est adoptée à l’unanimité.

Décembre 2023, le professeur Claude Robert obtient une subvention 2,1M$ pour mettre au point des outils génomiques visant à accroître la productivité des élevages ovins au pays. La Société des éleveurs de moutons de race pure du Québec et le Centre d’expertise en production ovine du Québec sont partenaires de ce projet. Le projet GenOvine peux donc débuter !

Février 2024, La Société des éleveurs de moutons de race pure du Québec a signé la première entente de l’histoire ovine québécoise avec Génome Québec et la plateforme de services de génotypage (Centre d’expertise et de services). Cette collaboration fixe un volume d’échantillonnage ainsi qu’un tarif pour les trois prochaines années en fonction des volumes annoncés et encadre les prestations de services.

Février 2024, La Société des éleveurs de moutons de race pure du Québec lance le Groupe Action SEMRPQ « GAS » Génomique ovine, et son comité est officiellement constitué à la suite de la réunion d’information avec les éleveurs.

Un premier projet pilote sous le leadership de la Société des éleveurs de moutons de race pure du Québec avec les chercheurs de l’Université Laval !

Merci à l’équipe de Claude Robert, chercheur à l’Université Laval et spécialement à William Poisson qui travaille sur la génomique ovine dans le cadre de sa thèse de doctorat. Merci aux éleveurs pour la participation à ce projet d’avenir pour la production sous le leadership des éleveurs de races pures, la SEMRPQ !

LES OBJECTIFS DE CE PROJET

Bonifier la puce de génotypage ovine

Développer la population de référence pour les deux races principales au Canada (Romanov et Arcott-rideau)

FAITS SAILLANTS

• ajout de 350 SNPs associés à 48 maladies/traits de productions (105 avec variants);
• Échantillonnage de 1536 animaux de race Arcott-Rideau et Romanov;
• Détecter les maladies génétiques et des traits mono/oligogéniques;
• initie le développement de la population de référence pour le 2e projet;
• Outil de testage efficace pour plusieurs susceptibilités génétiques;
• Développement d’un rapport de résultats pour le choix des reproducteurs.

Centre de génomique responsable : Génome Québec

Utilisateurs : Société des éleveurs de moutons de race pure du Québec

Chercheur : Claude Robert, PhD et son équipe à l’Université Laval

Financement : FQRNT et Génome Québec.

Plateforme de service pour le génotypage : Centre d’expertise et de services de Génome Québec

Communiqué de presse de Génome Québec en partenariat avec le Fonds de recherche du Québec -Nature et technologies (FRQNT) 

Génome Québec communiqué 

FINANCEMENT

Génome Québec et Fonds québécois de la recherche sur la nature et les technologies (FRQNT)

Décembre 2023, le professeur Claude Robert obtient une subvention 2,1M$ pour mettre au point des outils génomiques visant à accroître la productivité des élevages ovins au pays. La Société des éleveurs de moutons de race pure du Québec et le Centre d’expertise en production ovine du Québec sont partenaires de ce projet. Le projet GenOvine peux donc débuter !

Nouvelles_Université Laval 

Développement de la production ovine canadienne à l’aide d’outils génomiques 

LES OBJECTIFS DE CE PROJET

• Génotypage de 7 000 moutons de toutes les races
• Développement de la base de données génomique
• Caractérisation de la diversité génétique
• Caractérisation des variants structuraux
• Développement d’outils pour la découverte de cariants d’intérêts
• Développement du programme de sélection génomique

RETOMBÉES PRÉVUES

• Une base de données hébergée au Québec pour vos données génomiques
• Des indices de sélection génomique
• Des métriques de diversité génétique et de parenté
• Une rapport des variants et des anomalies génétiques

Le GASgénomique, notre tout nouveau comité génomique, vise à réunir un groupe diversifié d’éleveurs passionnés et engagés pour réfléchir aux orientations du développement, définir les limites de partage liées aux données et guider les recherches en génomique ovine.

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